Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Павлов Геннадий Николаевич

Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек
<
Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Павлов Геннадий Николаевич. Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек : диссертация ... доктора технических наук : 05.13.12 / Павлов Геннадий Николаевич; [Место защиты: Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Нижний Новгород, 2007.- 274 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-5/738

Введение к работе

Актуальность проблемы. Аварии строительных сооружений последних лет обязывают архитекторов и строителей обращать особое внимание на обеспечение достаточной прочности, устойчивости и живучести проектируемых объектов. Одним из путей достижения этой цели является применение достаточно изученных и апробированных в строительной практике конструкционных элементов К таким элементам из класса покрытий обо-лочечного типа следует отнести сферические, в частности геодезические, купола и оболочки.

Указанный вид покрытий хорошо зарекомендовал себя в строительной практике 50 — 70-х годов благодаря:

эстетической выразительности, достигаемой лишь пластикой разбивки поверхности на элементы;

возможностью создавать большие сооружения с номенклатурой типовых элементов не более 4-6 единиц;

относительной простоте прочностного расчета, опирающегося на известные тестовые аналитические решения;

возможностью значительного увеличения несущей способности за счет применения двухконтурных схем.

Однако в последующие годы интерес к геодезическим оболочкам стал снижаться из-за трудностей в выборе схем геодезических разбивок и большой трудоемкости математических вычислений, катастрофически возрастающих по мере увеличения перекрываемого пролета здания. В связи с этим

проектировщики при выборе конструктивных схем сооружений стали выбирать более простые для геометрического расчета варианты покрытий оболочечного типа, не всегда удачные с прочностных, экономических и технологических позиций. Поэтому проблема создания автоматизированных систем архитектурного проектирования геодезических куполов и оболочек в последние годы приобрела особую актуальность.

Границы исследования. Исследование ограничивается разработкой методов, систем алгоритмов и пакета программ, обеспечивающих на современном уровне автоматизированное архитектурное проектирование геодезических куполов и оболочек.

Как известно, архитектурное проектирование слагается из трех взаимопроникающих компонентов: 1) разработке функциональной взаимосвязи внутренних пространств объекта, 2) композиционного формирования объемно-конструктивной структуры объекта, 3) решения композиционной связи объекта с окружающей средой

Круг вопросов, рассматриваемых в диссертации, относится ко второму компоненту архитектурного проектирования оболочек.

Цель работы я метод исследования. Целью работы является разработка теоретических основ, алгоритмов и программных средств, предоставляющих возможность при формировании структур геодезических оболочек:

выбирать пластику эстетического облика проектируемого объекта,

учитывать ограничения, отвечающие техническим условиям выполнения монтажных работ для любой величины перекрываемого пролета;

конструктивно повышать несущую способность и живучесть покрытия за счет применения двухконтурных оболочек;

автоматизировать процесс проектирования до современного уровня виртуального конструирования сооружения ЗГ>-объектами.

Методы исследования. Полученные в диссертации результаты основываются на обобщении научных исследований мирового и многолетнего личного опыта диссертанта в проектировании и возведении геодезических куполов и оболочек. При этом в качестве метода исследования применялся системно-структурный анализ множества тех типов, которые могут быть оптимальными для различных случаев конкретной проектной ситуации Этот метод дополнен экспериментально-опытным моделированием куполов и оболочек, результаты которых — макеты, большемерные модели, вплоть до натуральных размеров - являются одновременно проверкой теоретических

положений исследования и методическими примерами архитектурного проектирования оболочек.

Научная новизна и значимость работы. Диссертационная работа является первым системным обобщением всего предшествующего опыта архитектурного проектирования геодезических куполов и оболочек. Наряду с обобщением работ предшественников, вошедших в классификационные системы «С», « Р» и « И» , автором разработаны и исследованы две новые системы сетевых разбивок - «П» и «ПР». Все задачи, входящие в исследование, впервые решены в общем виде, они дают возможность эффективно использовать персональные компьютеры на всех стадиях разработки архитектурных проектов зданий с покрытиями в виде оболочек Результаты исследования позволяют получать виртуальные модели оболочек и включать их в виде библиотечных элементов в существующие системы автоматизированного архитектурно-строительного проектирования.

Практическое значение работы. Результаты исследования, доведённые до компьютерных программ, устраняют ряд существенных факторов, препятствующих практическому использованию куполов и оболочек в архитектурном проектировании. При этом предоставляется возможность не только получать геометрические параметры сетей для любого вида геодезической оболочки, но и проектировать здания и сооружения с покрытиями оболочечного типа средствами современных систем САПР.

Вклад автора в разработку проблемы. Диссертантом лично получены и выносятся на защиту:

методика архитектурного проектирования геодезических куполов и оболочек, основанная на использовании современного уровня САПР;

классификация приёмов геодезической разбивки и типов сетевых разбивок;

методика обобщённого представления двухконтурных сетевых разбивок, основанная на применении принципа двойственности, и алгоритмы их расчёта;

общие принципы построения и расчета сетевых разбивок системы «П» и «ПР» и методика применения их в практическом архитектурно-строительном проектировании,

- методики создания специальных виртуальных библиотечных эле
ментов геодезических оболочек и формирования покрытия здания путём
сборки конструкции из фрагментов библиотечных модулей

6 Апробация работы. Основные положения и результаты работы обсуждались и получили положительную оценку на-

  1. симпозиуме Международной ассоциации по мостам и конструкциям (1978г);

  2. научно-технических конференциях в г. Свердловске (1985,1992 гг.),

  3. 4-й Международной конференции по компьютерной графике и визуализации в Нижнем Новгороде (1994 г.),

  4. Международных конференциях по проблемам многоуровневого высшего образования в Нижнем Новгороде (2000,2003 и 2004 гг.),

  5. 3-й, 4-й и 5-й Международных конференциях по пространственным конструкциям в Суррейском университете (Англия, 1900, 1993, и 2002 гг.);

  6. XIII словацко-польско-российском семинаре «Теоретические основы строительства» (Словакия, 2004 г.)

Внедрение результатов исследования. Разрабатываемая методика проектирования геодезических оболочек, алгоритмы построения чертежей сетей начали использоваться с 70-х и 80-х годов прошлого столетия сразу в нескольких проектных и конструкторских организациях, в СКБ Горьков-ского инженерно-строительного института, в Кировском проектно-технологическом бюро, в институте «Краснодаргражданпроект», в конструкторском отделе Краснодарского завода торгового оборудования, в Бакинском заводе по обработке лёгких металлов и др В общей сложности по проектам автора диссертации и указанных организаций возведено более 450 купольных павильонов различного назначения в Горьком, Баку, Краснодаре, Павлове, Гагарине, а также в городах и посёлках Азербайджана (купола типа «Баку-1», «Баку-2.»,«Киров-2» и др ) Разработанная система автоматизированного проектирования геодезических куполов и оболочек успешно применяется в МПО ООО «Архстрой», ООО «Архитектурная мастерская Зубкова» и др

Публикации. По теме диссертации опубликовано 63 печатные работы. Из них 2 монографии,, 25 статей в научных журналах России и зарубежья, в том числе 8 публикаций в рекомендованных ВАК-ом изданиях, 2 учебных пособия, 3 методических указания для студентов, 20 информационных листков Подготовлено 3 рукописных отчёта о научно-исследовательских работах, зарегистрированных в отделе научно-технической информации (ВИНИТИ).

Структура и объём диссертационной работы. Диссертация состоит

7 из введения и шести глав, заключения, списка использованных источников

и приложения. Основной печатный текст вместе с иллюстрациями занимает 245 страниц. Библиография содержит 292 наименования

Тексты программ вычисления параметров и создания библиотечных элементов всех рассмотренных автором геодезических систем вынесены в отдельное Приложение на 202 страницах Все программы написаны на языке GDL, являющимся внутренним языком системы ArchiCAD.

Похожие диссертации на Автоматизация архитектурно-строительного проектирования геодезических куполов и оболочек